一种燃料电池系统及其CAN网络终端电阻电路的制作方法

一种燃料电池系统及其can网络终端电阻电路
技术领域
1.本发明涉及燃料电池系统can网络设计技术领域，具体涉及一种燃料电池系统及其can网络终端电阻电路。


背景技术：

2.燃料电池系统由多个子系统组成，其中，低压电气系统需要连接每一个零件，并可靠、准确的传输各零件的信息。目前燃料电池系统采用can(controller area network，控制器局部网)网络设计，为吸收can网络上的反射波，有效地增强信号强度，需要在燃料电池系统can网络的最近端和最远端各接入一个120ω的终端电阻，而处于中间部分的节点则不能接入终端电阻，否则会降低can网络的通讯质量。
3.实际应用中，若以燃料电池系统控制器为燃料电池系统can网络的最近端时，其他零件在不同的集成系统上，可能是can网络的最远，也可能在can网络的中间节点上。因此，零件在不同的集成系统存在需要并联终端电阻和不需要并联终端电阻两种状态，零件管控成本高。


技术实现要素：

4.对此，本技术提供一种燃料电池系统及其can网络终端电阻电路，以解决现有相关方案零件在不同的集成系统存在需要并联终端电阻和不需要并联终端电阻两种状态，零件管控成本高的问题。
5.为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
6.本技术第一方面公开了一种can网络终端电阻电路，应用于燃料电池系统中的预设模块，所述can网络终端电阻电路中的终端电阻的一端与所述预设模块的预设节点相连，所述终端电阻的另一端通过预设引脚引出；
7.所述预设引脚在所述预设模块处于所述燃料电池系统can网络的最远端或最近端时，与所述预设模块的另一节点连接。
8.可选地，上述的can网络终端电阻电路中，所述预设节点为canl节点；所述预设引脚在所述预设模块处于燃料电池系统can网络的最远端或最近端时，与所述预设模块的canh节点连接。
9.可选地，上述的can网络终端电阻电路中，所述预设节点为canh节点；所述预设引脚在所述预设模块处于燃料电池系统can网络的最远端或最近端时，与所述预设模块的canl节点连接。
10.可选地，上述的can网络终端电阻电路中，所述终端电阻的阻值为120ω。
11.可选地，上述的can网络终端电阻电路中所述预设模块为所述燃料电池系统的通讯模块。
12.可选地，上述的can网络终端电阻电路中所述预设模块为所述燃料电池系统的控制器。
13.本技术第二方面公开了一种燃料电池系统，包括：控制器及n个通讯模块；
14.所述控制器与各个所述通讯模块均连接至所述燃料电池系统的canl信号线和canh信号线；
15.所述控制器内设有终端电阻，所述终端电阻的两端分别连接至所述canl信号线和所述canh信号线；
16.各个所述通讯模块设置有如第一方面公开的任一项所述的can网络终端电阻电路。
17.本技术第三方面公开了一种燃料电池系统，包括：控制器及n个通讯模块；
18.所述控制器与各个所述通讯模块均连接至所述燃料电池系统的canl信号线和canh信号线；
19.所述控制器和各个所述通讯模块均设置有如第一方面公开的任一项所述的can网络终端电阻电路。
20.可选地，上述的燃料电池系统中，n为正整数。
21.可选地，上述的燃料电池系统中，所述控制器通过所述canl信号线和所述canh信号线与各个所述通讯模块进行通信。
22.基于上述本发明提供的can网络终端电阻电路，应用于燃料电池系统中的预设模块，can网络终端电阻电路中的终端电阻的一端与预设模块的预设节点相连，终端电阻的另一端通过预设引脚引出；预设引脚在预设模块处于燃料电池系统can网络的最远端或最近端时，与预设模块的另一节点连接，无论哪一零部件在can网络中的最近端或最远端，需要并联终端电阻，都可以通过线束设计来并联终端电阻，成本低廉，能够使燃料电池系统中各零部件成本基本维持不变，其各零件在can线终端电阻布置方面可以实现平台化共用，以解决现有相关方案零件在不同的集成系统存在需要并联终端电阻和不需要并联终端电阻两种状态，零件管控成本高的问题。
附图说明
23.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
24.图1为现有的一种燃料电池系统的can网络架构示意图；
25.图2为本技术实施例提供的一种can网络终端电阻电路的结构示意图；
26.图3为本技术实施例提供的另一种can网络终端电阻电路的结构示意图；
27.图4至图7为本技术实施例提供的四种燃料电池系统的can网络架构示意图。
具体实施方式
28.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
29.结合图1，首先需要说明的是，经发明人研究发现，在常规燃料电池系统can网络架构中，终端电阻并联在canh(controllerarea network high)信号线与canl(controllerareanetwork low)信号线之间，实际生产过程中，在can网络的最近端和最远端各并联一个终端电阻，该种方式能够保证在相对固定的集成系统状态下，终端电阻的布置是合理的。当集成布置改变后，最近端和最远端发生了变化，须取消现有的零件电路板中的终端电阻，并在另一零件中增加，从而造成零件无法共用的问题。
30.基于上述，本技术实施例提供一种can网络终端电阻电路，以解决现有相关方案零件在不同的集成系统存在需要并联终端电阻和不需要并联终端电阻两种状态，零件管控成本高的问题。
31.该can网络终端电阻电路可应用于燃料电池系统中的预设模块，请参见图2，该can网络终端电阻电路中的终端电阻(图中的r)的一端与预设模块的预设节点相连，终端电阻的另一端通过预设引脚(图中的canr)引出。
32.预设引脚在预设模块处于燃料电池系统can网络的最远端或最近端时，与预设模块的另一端口连接。
33.实际应用中，可以在燃料电池系统can线连接的内部线路板上布置一颗低成本的终端电阻，并通过预留引脚将该电阻的引脚引出。如此，在燃料电池系统can线设计中，不管哪一零部件在can网络的最近或最远端，需要并联终端电阻，都可以通过低压线束设计来并联终端电阻。
34.其中，该预设模块可以是燃料电池系统的通讯模块，也即图3所示；也可以是燃料电池系统中的控制器；当然，还可以是燃料电池系统中需要设置终端电阻其他零部件，视具体应用环境和用户需求确定即可，均属于本技术的保护范围。
35.实际应用中，该预设节点可以为canl节点(也即预设模块与canl信号线连接的节点)，预设引脚在预设模块处于燃料电池系统can网络的最远端或最近端时，与预设模块的canh节点连接，也即图4示出的情况。
36.该预设节点可以为canh节点(也即预设模块与canh信号线连接的节点)，预设引脚在预设模块处于燃料电池系统can网络的最远端或最近端时，与预设模块的canl节点连接，未进行图示。
37.需要说明的是，如图5所示，假设燃料电池系统can网络中的最近端为控制器，预设模块为通讯模块，通讯模块c为can网络的最远端，则在can线中可以将通讯模块c中内置的终端电阻r引出的引脚canr与canh短接后与线束中的canh连接，使得通讯模块c中的终端电阻起作用；而通讯模块a和通讯模块b中的canh和canr不需要短接，通讯模块a和通讯模块b中的电阻不起作用。
38.如图6所示，同样假设燃料电池系统can网络中的最近端为控制器，预设模块为通讯模块，通讯模块b为can网络的最远端，则在can线中可以将通讯模块b中内置的终端电阻r引出的引脚canr与canh短接后与线束中的canh连接，使得通讯模块b中的终端电阻起作用；而通讯模块a和通讯模块c中的canh和canr不需要短接，通讯模块a和通讯模块c中的电阻不起作用。
39.基于上述，本实施例提供的can网络终端电阻电路，可应用于燃料电池系统中的预设模块，can网络终端电阻电路中的终端电阻的一端与预设模块的预设节点相连，终端电阻
的另一端通过预设引脚引出；预设引脚在预设模块处于燃料电池系统can网络的最远端或最近端时，与预设模块的另一端口连接，无论哪一零部件在can网络中的最近端或最远端，需要并联终端电阻，都可以通过线束设计来并联终端电阻，成本低廉，能够使燃料电池系统中各零部件成本基本维持不变，其各零件在can线终端电阻布置方面可以实现平台化共用，以解决现有相关方案零件在不同的集成系统存在需要并联终端电阻和不需要并联终端电阻两种状态，零件管控成本高的问题。
40.另外，通过平台共用还可以降低子零件的开发和管理费用。
41.值得说明的是，现有还可以通过取消所有零件上的终端电阻，改为通过线束外置终端电阻来解决can网络通讯问题，但是通过线束外置终端电阻的方式成较高，且燃料电池系统多用于商用车，一般布置于整车前舱，外置的终端电阻没有较好的固定及防护，长时间使用可能会存在损坏或进水风险，从而影响燃料电池系统can网络质量。而本技术提供的can网络终端电阻电路可以避免燃料电池系统在控制线束中外置终端电阻，可降低终端电阻成本；同时本技术的终端电阻是焊接固定在子零件线路板上的，通过子零件外壳防护，可大大降低因终端电阻固定和防护不到位引起的损伤和进水风险。并且，本技术提供的can网络终端电阻电路为贴片式，单价只有一两毛钱甚至几分钱，而燃料电池系统内只有几个can网络通讯模块，因此总价不超过1元；但在线束上增加时，终端电阻需要考虑封装的问题，一般的采购价格在30元左右。
42.基于上述实施例提供的can网络终端电阻电路，本技术另一实施例还提供了一种燃料电池系统，同样参见图5或图6，该燃料电池系统包括：控制器及n个通讯模块(图中的通讯模块a、通讯模块b、通讯模块c)。
43.控制器与各个通讯模块均连接至燃料电池系统的canl信号线和canh信号线。
44.控制器内设有终端电阻，终端电阻的两端分别连接至canl信号线和canh信号线。
45.各个通讯模块设置有如上述任一实施例所述的can网络终端电阻电路。
46.实际应用中，n为正整数，例如n可以为3、5、8
……
等等，视具体应用环境和用户需求确定即可，均属于本技术的保护范围。
47.控制器通过canl信号线与canh信号线与各个通讯模块进行通信。
48.需要说明的是，关于燃料电池系统的相关说明还可以参见现有技术，本身不再赘述，均属于本技术的保护范围。
49.需要说明的是，在燃料电池系统中，一般以控制器为最近端，尤其对于燃料电池的子网络，零件的种类是比较确定的，只是应用于不同项目是相对的空间位置会有较大差异，因此本实施例将控制器中的终端电阻设置为固定式，可以减少燃料电池系统中一个终端电阻的不确定性，无需为控制器预留引出终端电阻的预设引脚，减少了系统外接的线束。
50.还需要说明的是，关于can网络终端电阻电路的相关说明，还可以参见上述实施例，此处不再一一赘述。
51.基于上述实施例提供的can网络终端电阻电路，本技术另一实施例还提供了一种燃料电池系统，请参见图7，该燃料电池系统包括：控制器及n个通讯模块。
52.控制器与各个通讯模块均连接至燃料电池系统的canl信号线和canh信号线。
53.控制器和各个通讯模块均设置有如上述任一实施例所述的can网络终端电阻电路。
54.实际应用中，n为正整数，例如n可以为3、6、9
……
等等，视具体应用环境和用户需求确定即可，均属于本技术的保护范围。
55.控制器通过canl信号线与canh信号线与各个通讯模块进行通信。
56.需要说明的是，关于燃料电池系统的相关说明还可以参见现有技术，本身不再赘述，均属于本技术的保护范围。
57.需要说明的是，实际应用中，也可以将燃料电池系统中的控制器作为预设模块，设置相应的can网络终端电阻电路，只是在控制器作为燃料电池系统can网络的最近端时，需要在系统外多接一根线束，通过该线束控制控制器的can网络终端电阻电路中的终端电阻是否起作用，增加了系统的外接线束，降低了接线的便利性。
58.还需要说明的是，关于can网络终端电阻电路的相关说明，还可以参见上述实施例，此处不再一一赘述。
59.本说明书中的各个实施例中记载的特征可以相互替换或者组合，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的系统及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
60.专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
61.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
62.还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。